Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗАРЯДОВ ИЗ БАЛЛИСТИТНЫХ ПОРОХОВ И ТРТ

Изобретение относится к области утилизации зарядов (шашек) из баллиститных порохов с последующей переработкой их в конверсионные промышленные вещества.

Известна установка для измельчения трубчатого пороха, содержащая узел загрузки, узел измельчения, состоящий из двух валков, снабженных зубьями, установленных с возможностью вращения навстречу друг другу, привода, узел выгрузки измельченного пороха, в виде бункера и съемной перфорированной емкости, и узел орошения зоны измельчения, состоящий из трубы с перфорированным участком над зоной измельчения и насоса, связывающего трубу с бункером узла выгрузки (патент РФ №2102364, С06В 21/00, 1998).

Однако данная установка обладает недостаточной высокой степенью безопасности от возгорания пороха из-за того, что орошение пороха негорючей жидкостью не является надежным (трубчатых порохов).

Известна технологическая линия утилизации порохов и твердых ракетных топлив (варианты (патент RU 2183605, С06В 21/00, 2001), в которой по второму варианту в качестве узла для грубого измельчения баллиститных трубчатых порохов применяют автомат резки АРТ-10П, для грубого измельчения твердых ракетных топлив фрезерный или токарный станок, а пироксилиновых трубчатых порохов резательный станок РС-ПП.

Принцип резки основан на резке под водой трубок баллиститных порохов дисковыми ножами по всей длине, которые к моменту резания должны быть разогреты до температуры 60 С. По мере движения шнуры разогреваются горячей водой и разрезаются дисковыми ножами на гранулы. В качестве теплоносителя используется пар и горячая вода.

Применение разогрева при измельчении значительно повышает опасность процесса измельчения.

В качестве аналога может быть рассмотрена установка для измельчения зарядов из баллиститных порохов. Данная установка содержит станину, узел загрузки, узел резки, состоящий из двух блоков подвижного с тонкими пластинчатыми ножами, размещенные параллельно друг другу с определенным шагом, и подвижного блока резки в виде крестообразной втулки, на рычагах которой закреплены блоки ножей, надрезных и отрезных, чередующихся на разных рычагах, узел выгрузки и узел подачи со сменным прижимным диском для подачи изделий (патент RU №2314485, F42B 33/06, 2006).

Недостатками данной установки является: малый диаметр перерабатываемых зарядов, установка работает в воде при температуре (85-90)°С, что значительно снижает безопасность и надежность работы установки,

В качестве прототипа был выбран строгательный станок, предназначенный для измельчения шашек из баллиститных порохов в стружку (Смирнов Л.А., Тиньков О.В. «Конверсия ч. 5. «Конверсионные промышленные взрывчатые вещества». М.: МГУИЭ, 1998. - С.137).

Станок состоит из приемной камеры (прямоугольного желоба) на одном конце которого установлен барабан диаметром 670 мм и длиной 520 мм, вращающийся со скоростью 55 об/мин. Барабан имеет 24 резца. В противоположном конце камеры, в ее торце размещен гидравлический цилиндр, к штоку которого крепится прижимной диск. Между барабаном и прижимным диском помещают пороховую шашку, размеры которой могут достигать до 480 мм в диаметре и длиной 2000 мм. В камеру могут укладываться несколько (пакет) однотипных шашек с набором по высоте и длине, не превышающих выше указанные размеры.

После укладки шашки в гидроцилиндр подается вода, и под воздействием создаваемого давления толкатель упирается в торец шашки и начинается ее продвижение, при этом одновременно осуществляется прижатие шашки к режущему барабану. Закрепленные на нем резцы измельчают торец шашки в мелкую стружку. Для обеспечения безопасности при резании с вращением барабана включается вода, которая охлаждает режущий инструмент. Центробежная сила барабана сбрасывает получающуюся стружку различного фракционного состава вниз с течку бункера, откуда она транспортером подается на следующую фазу.

К недостаткам данной установки относится то, что она измельчает заряды в стружку произвольных размеров (как больших, так и малых), невозможность измельчения зарядов из баллиститных порохов различных типоразмеров, низкая производительность и безопасность.

При переработке конверсионных баллиститных порохов возникают определенные сложности, связанные с присущей порохам с длительным сроком хранения физической и химической нестабильностью, например, экссудацией, выделением оксидов азота. Особо опасными являются операции резки и измельчения, которые представляют наибольшую угрозу воспламенения и детонации перерабатываемых баллиститных порохов и топлив.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание установки для измельчения зарядов из баллиститных порохов различных типоразмеров, обладающей высокой безопасностью и производительностью.

Поставленная техническая задача достигается тем, что установка для измельчения зарядов из баллиститных порохов содержит станину, узел загрузки, состоящий из бункера с желобом, узел резки с режущими пластинами, узел охлаждения, узел резки размещен внутри бункера, содержит диск с диаметральными пазами, угол между осями пазов составляет 60°, внутри которых на планках установлены в качестве режущих пластин быстрорезы, расположенные на равном расстоянии друг от друга, причем на каждой последующей планке резцы установлены со смещением относительно предыдущих и закреплены болтами, охлаждающий агент подается по трубопроводу через форсунки, расположенные на боковой поверхности бункера и крышке, выполнены в виде втулок из цветного металла с конической прорезью, и установлены под прямым углом относительно друг друга, и под углом 45° относительно вертикальной и горизонтальной осей, при этом корневой угол факела распыла составляет (45…60)° и находится в одной плоскости с плоскостью реза.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1. изображена схематично Установка для измельчения зарядов из баллиститных порохов и ТРТ, 1 - токарный станок, 2 - диск с резцами, 3 - форсунка, 4 - бункер, 5 - направляющие, 6 - пороховые шашки, 7 -упоры, 8 - желоб бункера, 9 - станина токарного станка.

На фиг.2 изображен диск (2) с пазами под резцы, установленный внутри бункера (4), на крышке которого установлены определенным образом форсунки (3).

На фиг.3 изображена планка с быстрорезами, установленными на определенном расстоянии друг от друга.

Установка представляет собой бункер (4) с наклонным желобом (8) и крышкой. Внутри бункера (4) находится диск с установленными в нем резцами. Скорость вращения диска с резцами составляет (45…65) об/мин. В качестве режущего инструмента используем резцы с механическим креплением твердосплавных пластин (быстрорезы). Причем на каждом последующем резце имеет место смещение пластин относительно предыдущих, обеспечивающее перекрытие всей торцовой поверхности шашки БРТТ. Резцы устанавливают в специальные пазы, выполненные на диске, шириной 20 мм и глубиной 15 мм. Между осями пазов постоянный угол 60°. После установки резцы фиксируются болтами. Перпендикулярно диску устанавливают одну или несколько (до 4) направляющих, в зависимости от диаметра шашек.

Охлаждающий агент подается в зону по трубопроводу через форсунки под давлением (1,5…5) атм. Форсунки выполнены с целью безопасности из цветного металла, имеют коническую прорезь, которая обеспечивает образование плоского факела распыла, и установлены на крышке и боковых поверхностях бункера. Форсунки установлены под углом 90 относительно друг друга, и под углом 45° относительно вертикальной и горизонтальной осей. Корневой угол распыла равен (45…60)°. Факел распыла находится в одной плоскости с плоскостью реза.

Установка работает следующим образом.

Пороховые шашки (6) устанавливают в направляющие (5), жестко закрепленные в бункере (4). К торцам пороховых шашек подводят цилиндрические упоры с наконечниками, закрепленные на суппорте токарного станка. Оси пороховых шашек совпадают с осями упоров.

Включают привод токарного станка (1), при этом диск с резцами (2) начинает вращаться внутри бункера (4). В зону резания подается охлаждающая жидкость через форсунки (3), установленные на крышке и боковых поверхностях бункера. Поступательное движение пороховых шашек к режущему инструменту обеспечивается включением продольной автоматической подачи суппорта токарного станка. В бункере (4) происходит измельчение пороховых шашек. Получаемая пороховая масса по желобу бункера поступает на узел фильтрации.

Для предотвращения контакта упоров с режущим диском на станине токарного станка установлен концевой выключатель, обеспечивающий остановку подачи и возврат суппорта токарного станка в первоначальное положение. Оптимальный режим измельчения пороховых шашек (скорость подачи, скорость вращения режущего диска, количество и геометрические параметры резцов), обеспечивающие получения пороховой массы с заданными размерами устанавливается, исходя из оптимальных условий безопасного режима резания шашек данного типоразмера..

Данная установка позволяет измельчать заряды из баллиститных порохов и ТРТ различных типоразмеров, обладает высокой безопасностью и производительностью.